Обзор типов меток для трекинга украденных или потерянных вещей

По мотивам истории об угнанном велосипеде я решил поизучать какие есть решения для помощи в поиске украденных вещей. У AirTag, который помог найти велосипед, есть один существенный недостаток — функция защиты от нежелательного отслеживания (unwanted tracking protection). Эта функция предусмотрена для того, чтобы нельзя было незаметно подбросить метку другому человеку и следить за ним. Благодаря ей, сколько-нибудь подготовленный вор, с помощью стандартного встроенного в ОС софта, легко узнает, что к велосипеду прикреплён AirTag или другая совместимая гео-метка.

Поэтому я бы хотел найти такую гео-метку, которая обладала бы следующими свойствами (в порядке убывания важности):

• не детектится программами типа FindMy,
• имеет широкую сеть покрытия. То есть украденную вещь можно обнаружить даже если её увезли в другой город или страну. Последнее актуально для Германии, так как здесь украденные велики часто переправляют в Польшу,
• имеет долгий срок работы от батарейки, хотя бы 10-12 месяцев,
• работает по принципу: купил, установил и забыл. Никаких платных подписок, дорогостоящего или трудоёмкого обслуживания и так далее.

В итоге, я пришел к тому, что есть четыре типа устройств, о которых я расскажу ниже. Если коротко, то, к сожалению, сейчас на рынке нет ничего лучше AirTag.

Итак, четыре типа устройств:

1. RFID/NFC метки,
2. Bluetooth-устройства — AirTag и совместимые с ними гео-метки от других производителей, а также несовместимые устройства того же типа,
3. GSM/GPS трекеры,
4. LPWAN устройства.

Суть всех вариантов кроме третьего заключается в том, что есть два типа устройств: гео-метка и ридер (считыватель).

Гео-метка прикрепляется к отслеживаемому объекту, а ридер может находить метки находящиеся неподалёку. Чем сильнее сигнал от гео-метки, тем дальше может находиться ридер чтобы её найти, но и тем больше требуется энергии для работы метки. Как следствие — тем больше нужна батарейка или тем чаще придётся её менять.

В зависимости от типа метки, ридером может выступать или специализированное устройство, или обычный телефон. Ридер знает свои координаты и по мощности сигнала от метки может определить примерное расстояние до неё и направление к ней.

Для работы системы нужен не один ридер, а целая сеть устройств, которые должны покрывать максимально большую площадь. Чем больше сеть, тем выше шансы найти украденную вещь. Сеть может быть построена энтузиастами или коммерческой компанией. Как обычно, опен-сорсные решения могут иметь плохую поддержку, в данном случае покрытие сети, а коммерческие — могут быть не бесплатными.

Таким образом, выбор устройства — это поиск компромисса между:

• размером и энергоэффективностью меток,
• сложностью и стоимостью обслуживания меток и ридеров,
• размером и надёжностью сети ридеров.

Rfid и Nfc устройства

Этот тип устройств я упомянул только для информации. Для поиска угнанного велосипеда они совершенно бесполезны. Основной недостаток устройств этого типа в том, что метки здесь пассивны — они не передают сигнал самостоятельно, и могут быть обнаружены, если кто-то целенаправленно ищет их ридером.

Метка здесь может выглядеть как маленькая наклейка и единственным несомненным плюсом системы является то, что метки полностью энергонезависимы — их не нужно подзаряжать или менять в них батарейки.

RFID (Radio Frequency Identification) используется для идентификации объектов, например на складах. Радиус действия пассивной метки — до 10 метров. Она не может быть считана обычным телефоном, нужен специальный ридер. Поэтому не получится легко и дешево построить сеть устройств для поиска украденных вещей.

NFC (Near Field Communication) — это подмножество RFID. NFC метки могут читаться обычными телефонами, но радиус действия таких меток — не больше метра. То есть эти девайсы подходят, например, для поиска потерянных в квартире ключей, но не для поиска велосипеда переправленного в Краков.

Bluetooth-устройства

Это класс устройств, в который попадают ЭйрТеги, Chipolo POP, Pebblebee и куча других китайских девайсов. Для работы таких меток нужна сеть телефонов, на которых запущена специальная программа. Эта программа постоянно работает в фоне, принимает и обрабатывает сигналы от меток. В системах Apple, Google и Samsung эта функция активна по умолчанию и не может быть полностью отключена. Сети устройств этих компаний несовместимы друг с другом, то есть метка от Гугла не будет найдена устройством от Эппл и наоборот, однако существуют устройства от сторонних производителей, которые могут быть совместимы с несколькими разными сетями. Но даже с такими метками, придётся выбрать только одну сеть, к которой метка присоединится.

Метки этого типа не умеют определять свои координаты по GPS и передавать их владельцу. Логика работы системы следующая:

1. каждая гео-метка — это Bluetooth-устройство имеющее уникальный идентификатор,
2. при активации метки её идентификатор привязывается к аккаунту пользователя, активировавшего метку,
3. активная метка время от времени отправляет по Bluetooth широковещательный сигнал со своим идентификатором. Телефоны, находящиеся в радиусе действия метки, могут поймать этот сигнал. В открытом пространстве, телефон может поймать сигнал от метки с расстояния в 30-50 метров, в помещениях — с расстояния до 20 метров,
4. получив идентификатор от гео-метки, телефон передаёт его на сервер, отвечающий за работу сети. Помимо идентификатора метки на сервер передаются координаты места, где метка была обнаружена,
5. сервер, получив координаты метки передаёт их владельцу метки.

В случае если владелец метки со своим телефоном попадает в радиус её действия, он может активировать звуковой сигнал на метке или функцию “Найти поблизости”. Эта функция по мощности Bluetooth-сигнала от метки сможет определить примерное расстояние до неё, а также, при движении, подсказать приближается ли владелец к метке или отдаляется. Это очень важная функция, наличие которой даёт устройствам этого типа огромную фору перед всеми остальными!

Метки работают от заменяемой батарейки, которой хватает на 10-12 месяцев работы. Размер устройства относительно небольшой и такую метку можно легко и относительно скрытно установить на велосипед: под седло, внутрь передней вилки и т.п.

Если бы не упомянутая выше unwanted tracking protection, это было бы идеальное устройство.

GSM/GPS трекеры

GSM/GPS трекеры — это технически самый сложный тип устройств из всех рассмотренных ранее и, как следствие, самый дорогой и сложный в обслуживании. Этим устройствам не нужны ридеры. Каждый такой трекер — это миниатюрный компьютер с GPS-приёмником, GSM-модулем и SIM-картой. Этот комбайн сам может обнаружить свои координаты, ему не нужна армия устройств вокруг. Он сам может выйти в интернет и передать свои координаты на сервер, откуда он будет перенаправлен владельцу. Если бы он ещё умел бить угонщика током — был бы идеальный гаджет.

К сожалению, у устройств этого типа есть ряд фатальных недостатков, которые делают их неприемлемыми для меня:

1. дорогие,
2. громоздкие и сложные в установке,
3. очень малый срок работы от батарейки, их буквально нужно заряжать каждые пару недель,
4. требуют оплаты симки,
5. обычно, требуют платную подписку на сервис, обслуживающий сообщения от устройств.

В итоге, всё это вместе может стоить сильно дороже страховки на велосипед. Наверное, этот класс устройств подойдет для защиты самых дорогих велосипедов.

LPWAN устройства

Ну и, наконец, самый интересный и гиковский тип устройств — LPWAN. Аббревиатура расшифровывается как Low-power Wide-area network и означает “энергоэффективная сеть дальнего радиуса действия”. По своей сути, эта технология похожа на мобильный интернет или Wi-Fi: для работы сети требуется инфраструктура беспроводных шлюзов (LPWAN gateway), каждый из которых имеет радиус действия до 10 километров. Скорость передачи данных прямо пропорциональна потреблению энергии, поэтому в этой системе, для повышения энергоэффективности, скорости значительно ниже чем в привычном мобильном интернете. Шлюзы приспособлены для передачи данных на скорости до 50 килобит в секунду. Такой скорости вполне достаточно для того, чтобы собирать данные с датчиков. Причём, предметная область системы не ограничена трекингом положения объектов. Датчики могут передавать шлюзам любые данные. Например, некоторые счётчики потребления воды или электричества построены на основе LPWAN.

Существует несколько независимых друг от друга реализаций LPWAN, одна из них — LoRaWAN — Long Range Wide Area Network.

К сожалению, и эта технология имеет ряд фатальных недостатков, по крайней мере в контексте поиска пропавших велосипедов. Во-первых, датчики в этой системе сами должны иметь GPS-приёмник, и передавать свои координаты на шлюз. Как следствие, у датчиков, в сравнении с AirTag, существенно большее энергопотребление. При передаче координат раз в 15 минут батарейки будет хватать на один-два месяца, против одного года у ЭирТегов. Во-вторых, у этих девайсов нет и не может быть функции “Найти поблизости”, а частота передачи сигнала даже один раз в 15 минут, делает точность поиска очень низкой. Ну и, в третьих, датчик должен быть зарегистрирован в одной из частных сетей шлюзов и покрытие у этих сетей ничтожно мало по сравнению с сетью Bluetooth-трекеров.

Выводы

К сожалению, на данный момент самой надёжной защитой от кражи велосипеда остаются: страховка, хороший замок и страшный грязный непривлекательный велосипед. Но если говорить о технологичных решениях, то Bluetooth-девайсы (без привязки к производителю) — это самый надёжный и удобный в использовании инструмент. Он даёт максимальную защиту от вора-дилетанта, а сколько-нибудь подготовленный злоумышленник сможет снять любую защиту. При этом, Bluetooth-устройства дают:

• максимальное время работы гео-метки,
• максимальную точность поиска в городах, где есть много совместимых телефонов,
• и минимальную сложность установки и эксплуатации.